用于连接电池的圆形电池单体的电池单体间连接片的制作方法

1.本发明涉及一种用于连接电池的圆形电池单体的电池单体间连接片。


背景技术：

2.在电动车辆中，用于驱动车辆的能量取自电池。电池一般由若干个串并联的电池单体组成。通过车辆运行，从电池中汲取能量，从而电池放电。电池单体可通过电触头元件彼此电连接成一个电池单体组。电触头元件由青铜合金制成并且均包括焊接到电池单体正极的触头底座。电触头元件还均包括接点片，其连接到触头底座并与另一电池单体的负极接触。由此在两个电池单体之间产生电接触。电池单体布置在通常由塑料制成的电池外壳中。
3.由于塑料具有比电触头元件的青铜合金明显更高的热胀系数，故当在电池单体的电负载或电池冷却中存在热作用时出现电触头元件的不均匀膨胀或收缩。不均匀的膨胀或收缩导致电触头元件的机械应力，因此也导致在电池单体的正极和电触头元件的触头底座之间的焊接点的机械应力。


技术实现要素：

4.因此，本发明的任务是在使用结构尽可能简单的手段下提供电池的许多圆形电池单体的可靠电连接。
5.该任务通过独立权利要求的主题完成。本发明的有利改进方案在从属权利要求、说明书和附图中被说明。
6.本发明的一个方面涉及一种用于连接电池的圆形电池单体的电池单体间连接片，包括多个电触头元件，每个电触头元件被设置为用于将第一圆形电池单体电连接到第二圆形电池单体。每个电触头元件具有触头底座，其中，电触头元件与触头底座可分别在第一圆形电池单体的正极处以材料接合方式连接，每个电触头元件包括多个接点片，该电触头元件可分别借助所述接点片与第二圆形电池单体的负极接触，一个电触头元件分别通过一个导电连条被连接到另一个电触头元件，其中，在该导电连条与至少一个邻接该导电连条的接点片之间的区域内掏空电触头元件的材料，掏空区域紧邻接该触头底座。
7.电池单体间连接片包括多个电触头元件。电触头元件由导电材料制成。电触头元件被设置为用于在端侧将第一圆形电池单体电连接到第二圆形电池单体。电池单体间连接片的另一个电触头元件被设置为用于在端侧将第三圆形电池单体电连接到第四圆形电池单体。电触头元件可以通过导电连条被串列连接。圆形电池单体可被安装在电池外壳中。圆形电池单体也可被电连接而形成电池模块。然后，这些电池模块电被连接而形成共同电池。电池是用于机动车电驱动的电池。在本发明的含义内，机动车既是指纯电动机动车，也是指混动车。
8.电触头元件的触头底座可以通过以材料接合方式方式与第一圆形电池单体的正极相连接。例如触头底座可被焊接到正极。在第一圆形电池单体的情况下，正极可以是圆形
电池单体的电池帽。电触头元件还包括多个接点片。接点片设置在触头底座上并与其连接。借助接点片，电触头元件能够按下述方式与第二圆形电池单体电触通，即，接点片接触第二圆形电池单体的负极。在第二圆形电池单体情况下，负极可以是圆形电池单体的周面。在此，接点片可以紧贴第二圆形电池单体的周面。第二圆形电池单体可以以其周面插入到接点片中间，由此第二圆形电池单体以传力配合方式被保持在接点片中间。
9.例如触头底座可设计成突出状，即，触头底座与接点片延伸方向相反地凸起。由此该电触头元件可以特别简单地以以材料接合方式方式被连接到圆形电池单体的正极。
10.电触头元件的材料在导电接条与电触头元件的与导电连条邻接的至少一个接点片之间的区域内被掏空。掏空区域紧接电触头元件的触头底座。
11.当圆形电池单体在电池内运动时，力作用在触头底座的焊接点和电触头元件的接点片上，由此该触头底座和接点片承受机械应力。掏空区域使得电池单体间连接片的导电连条具有弹性，使得导电连条可以补偿圆形电池单体的运动。例如导电连条也可以由此被轻微压缩或拉伸，因而补偿圆形电池单体的运动。由此将机械载荷减至最小并确保圆形电池单体之间的可靠电接触。
12.在一个实施方式中，该连条包括被设置为用于吸收机械载荷的弹性区域。例如在圆形电池单体运动时该弹性区域可能被压缩或拉伸，使得电池单体间连接片可以补偿圆形电池单体的运动。
13.在一个实施方式中，该连条在掏空材料的区域中包括相对于触头底座的斜面。由此有利于在圆形电池单体运动期间仅将减小的机械载荷传递到触头底座。触头底座也由此可简单地通过以材料接合方式方式与圆形电池单体的正极相连接。
14.在一个实施方式中，电触头元件以多个行列的形式相对布置，并且各自紧邻的电触头元件通过相应的所述连条中的一个连条彼此连接。尤其对于电动车辆，期望有大容量。电池为此需要许多相互电连接的圆形电池单体。由此可以将大量圆形电池单体以彼此串并联的方式电连接，进而提供具有很高容量的电池。
15.在一个实施方式中，该接点片设计成是弹性的。由此，接点片可以最佳地紧贴第二圆形电池单体的周面。例如弹簧力可以作用于接点片。如果热应力松弛极高，则接点片会随着时间推移而失去抵靠第二电池单体周面的压紧力。例如电触头元件的材料可以在接点片区域中变形，使得弹簧力在接点片区域内增大，因此确保接点片与第二电池单体的负极之间的持续电接触。
16.在一个实施方式中，每个接点片具有弯曲面，由此该接点片可以按照面接触方式贴合于第二圆形电池单体的负极。
17.在一个实施方式中，电压抽头设置在至少一个电触头元件上，该电压抽头被设置为用于测量第一圆形电池单体的和第二圆形电池单体的电压。电压抽头用于在电池工作期间的圆形电池单体的平衡。在对圆形电池单体进行平衡时，监测每个圆形电池单体或每个并联电池组的电压。电压抽头例如可以被布置在电池单体间连接片的外设的电触头元件上并且例如可以被设计成接点片的形式。因此不必单独监测电池模块的每个单独圆形电池单体，而是通过电压抽头相互监测电池模块的连接的圆形电池单体。
18.在一个实施方式中，电池单体间连接片由至少一个冲压弯曲件制成。
19.由此制造电触头元件和导电连条的共同的冲压弯曲件优选由良导电材料冲压和
相应成形，以获得这些电触头元件的造型。冲压弯曲件的材料在此优选被选择成其不仅满足关于良好导电性的要求，也满足关于力学的要求，特别是关于高抗拉强度和低热应力松弛的要求。
20.例如，冲压弯曲件可以由第一金属片和第二金属片制成，它们上下重叠地彼此连接。第一金属片可以具有比第二金属片更好的导电性。第二金属片可以具有比第一金属片更高的弹性刚度(federsteifigkeit)。
附图说明
21.以下将参照附图来解释本发明的有利实施例，其中：
22.图1示出第一实施例的电池单体间连接片的俯视图，
23.图2示出第一实施例的电池单体间连接片的立体图，
24.图3示出第二实施例的电池单体间连接片的侧视图。
具体实施方式
25.图仅是示意性图示且仅用于解释本发明。相同的或作用相同的零部件始终带有相同的附图标记。
26.图1是第一实施例的电池单体间连接片的俯视图。电池单体间连接片110包括第一电触头元件100a和第二电触头元件100b。第一电触头元件100a和第二电触头元件100b通过连条102相互连接。在第一实施例中，电池单体间连接片100由冲压弯曲部制成。在另一实施例中，电池单体间连接片可以由例如彼此焊接的单独构件组成。第一触头元件100a和第二触头元件100b用于分别将第一圆形电池单体电连接到第二圆形电池单体。第一电触头元件100a和第二电触头元件100b分别包括触头底座103a、103b。
27.第一电触头元件100a和第二电触头元件100b分别在各自触头底座103a、103b焊接至第一圆形电池单体的正极，即，各自触头底座103a、103b以材料接合方式被连接到各自第一圆形电池单体的正极。第一电触头元件100a和第二电触头元件100b还包括接点片101a、101b。接点片用于接触各自第二圆形电池单体的各自负极。在圆形电池单体的情况下，圆形电池单体的周面形成负极。在第一实施例中，接点片101a、101b是弹性地形成的。此外，接点片101a、101b的末端向外弯曲，从而第二圆形电池单体的负极居中插入这些接点片101a、101b之内得以简化。
28.可以从图1中看到，触头元件100a、100b的材料在连条102与各自邻接的接点片101a、101b之间的区域中被掏空。材料掏空区域104用于电池单体间连接片110获得更高的灵活性，因此或许可以补偿圆形电池单体在所有空间轴上的运动。
29.图2示出第一实施例的电池单体间连接片110的立体图。连条102设计成相对于触头底座103a、103b凸起。由此做到了，分别以材料接合方式被连接到触头底座103a、103b的第一圆形电池单体能以行列形式节省空间地并排布置。电池单体间连接片110的连条102在触头底座103a、103b区域中包括斜面106。斜面106有利于连条102的力学隔离。
30.电池包括由截然不同的材料构成的大量构件。由于有各种热胀系数，故该构件可以在电池的热负荷下不同地膨胀或收缩，因而改变其形状。这种构件运动可能会导致电池单体间连接片承受不允许的机械载荷。斜面106使得触头底座103a、103b与连条102力学隔
离，因此作用于连条102的力不会以相同的方式传递到触头底座103a、103b。
31.图3示出第二实施例的电池单体间连接片的侧视图。第一圆形电池单体107的正极109被焊接在第一电触头元件100a的触头底座103a上。第二圆形电池单体108的正极110被焊接在第二电触头元件100b的触头底座103b上。其它圆形电池单体可以在这些接点片101a、101b之内居中被插装到第一电触头元件100a和第二电触头元件100b上。接点片101a、101b然后包围其它圆形电池单体的周面以将圆形电池单体固定在各自电触头元件100a、100b上，并且接点片101a、101b同时接触该圆形电池单体的负极。
32.附图标记列表
33.100a,b
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触头元件
34.101a,b
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接点片
35.102
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连条
36.103a,b
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触头底座
37.104
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掏空区域
38.106
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斜面
39.107
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第一圆形电池单体
40.108
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第二圆形电池单体
41.109
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第一圆形电池单体的正极
42.110
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第二圆形电池单体的正极